Уровнемеры с визуальным отсчетом

Лекция

Измерение уровня

Вопрос №1

Общие сведения

Измерение уровня жидкостей и сыпучих тел играет важную роль при автоматизации технологических процессов, особенно если поддержание уровня связано с условиями безопасной работы оборудования. Уровнемеры широко используются в пищевой, нефтяной и нефтеперерабатывающей промышленностях, при производстве медикаментов и пищевых продуктов. Уровнемеры применяются либо для контроля за отклонением уровня от номинального и в этом случае они имеют двустороннюю шкалу, либо для определения количества вещества (в сочетании с известными размерами емкости) и в этом случае они имеют одностороннюю шкалу. Большую группу составляют сигнализаторы уровня, в которых выходной сигнал возникает при дос­тижении уровнем верхнего или нижнего предельных значений.

В зависимости от условий измерения, характера контролируемой среды используются различные методы измерения уровня. Если нет необходимости в дистанционной передаче показаний, то уровень жидкости можно измерять уровнемерами с визуальным отсчетом (указательные стекла). При необходимости дистанционного измерения уровня применяются более сложные уровнемеры: гидростатические (дифманометрические и барботажные), буйковые и поплавковые, емкостные, индуктивные, радиоизотопные, волновые, акустические, термокондуктометрические. Разнообразие принципов действия и конструктивных исполнений уровнемеров обусловлено их использованием для измерения уровня воды, растворов и суспензий, нефтепродуктов, границ раздела сред, содержащих взвеси, сыпучих тел в различных отраслях народного хозяйства.

Все упомянутые фирмы, производящие средства контроля и автоматизации, выпускают и уровнемеры. Так, фирма Siemens выпускает четыре типа сигнализаторов уровня: ультразвуковые ULS, емкостные CLS, с вращающими лопастями PLS и вибрационные VLS, предназначенные для сигнализации уровня жидких и сыпучих сред, границ их раздела. Кроме того, эта фирма выпускает ультразвуковые, радарные, емкостные и гидростатические уровнемеры. Существуют приборостроительные фирмы, в основном специализирующиеся на выпуске различных типов уровнемеров: НПП «Сенсор», ЗАО «Альбатрос», фирма VEGA, фирма VALCOM и др. Некоторые разновидности наиболее распространенных уровнемеров рассматриваются ниже.

 

Вопрос №2

Уровнемеры с визуальным отсчетом

Такие уровнемеры основаны на визуальном измерении высоты уровня жидкости. При невысоких давлениях среды высота уровня измеряется в стеклянной трубке (указательном стекле), сообщающейся с жидкостным и газовым пространствами контролируемого резервуара (рис. 11.1). При повышенных давлениях применяются плоские стекла, на поверхности которых со стороны жидкости нане­сены вертикальные граненые канавки. Из условий прочности не рекомендуется применять указательные стекла длиной более 0,5 м, поэтому при большом диапазоне изменения уровня устанавливается несколько стекол в шахматном порядке таким образом, чтобы их диапазоны измерения перекрывались.

Основным источником дополнительной погрешности таких уровнемеров является разница плотностей жидкости в контролируемом резервуаре и в стекле, вызываемая различием температур (особенно если жидкость в резервуаре имеет высокую температуру, а указательное стекло находится на значительном удалении). Различие плотностей приводит к различию уровней в резервуаре h₁, и указательном стекле h₂ (уровень в стекле иногда называют «весовым» уровнем); при этом абсолютная погрешность измерения может быть вычислена по формуле

 

где р₁ и р₂ — плотности жидкости в резервуаре и указательном стекле.

 

 

Рис. 11.1. Схема уровнемера с визуальным отсчетом

 

Погрешность может достигать существенных значений, поэтому в целях ее уменьшения необходима либо тепловая изоляция уровнемера, либо продувка его жидкостью из резервуара перед отсчетом.

 

Вопрос №3

 

1234Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: